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Die Erfindung betrifft eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs, die ein abgasführendes Endrohr mit einer Abgasauslassöffnung zum Austritt eines Abgasstroms einer Brennkraftmaschine in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs sowie eine das Endrohr in Umfangsrichtung wenigstens bereichsweise umgreifende Endrohrblende aufweist, die in axialer Richtung über das Endrohr hinausragt.
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Die Abgasanlage dient dem Abführen des Abgasstroms der Brennkraftmaschine in Richtung der Umgebung beziehungsweise in die Umgebung des Kraftfahrzeugs. Sie weist zu diesem Zweck einen Auspuff auf, durch welchen die von der Brennkraftmaschine erzeugten Abgase in Form des Abgasstroms hindurchströmen können. Das Endrohr ist der sich unmittelbar an die Umgebung anschließende Bereich des Auspuffs, insbesondere derjenige Bereich zwischen einem Endschalldämpfer der Abgasanlage und der Umgebung. Üblicherweise stellt das Endrohr den einzigen Bereich des Auspuffs dar, welcher von außen bei normaler Betrachtungsweise sichtbar ist.
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Um die Optik des Kraftfahrzeugs zu verbessern, ist häufig das Endrohr mit einer Endrohrblende versehen, welche das Endrohr in Umfangsrichtung (bezogen auf eine Längsmittelachse des Endrohrs beziehungsweise eine Hauptströmungsrichtung des Abgases durch das Endrohr) wenigstens bereichsweise, insbesondere vollständig, umgreift. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Endrohrblende in axialer Richtung weiter in die Umgebung hineinragt als das Endrohr, also über dieses übersteht. Das Endrohr ist mithin in axialer Richtung zurückversetzt beziehungsweise von einer Mündungsfläche der Endrohrblende beabstandet angeordnet. Aus diesem Grund wird zumindest ein Bereich der Endrohrblende üblicherweise von dem aus dem Endrohr in Richtung der Umgebung austretenden Abgasstrom überströmt. Weil das Abgas häufig eine hohe Temperatur aufweist, kann es dabei zu thermischen Verfärbungen der Endrohrblende kommen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Endrohrblende aus einem dafür anfälligen Material besteht, beispielsweise verchromt ist.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, welche diesen Nachteil nicht aufweist, sondern insbesondere durch das Abgas bedingte Verfärbungen der Endrohrblende vermeidet.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einer Abgasanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass in dem Bereich der Abgasauslassöffnung in dem Endrohr ein den Durchströmungsquerschnitt abschnittsweise verengendes Strömungsleitelement derart angeordnet ist, dass der Abgasstrom in Richtung einer Längsmittelachse des Endrohrs abgelenkt wird. Durch das Verengen des Durchströmungsquerschnitts wird der Abgasstrom derart abgelenkt, dass er – in radialer Richtung gesehen – von der Endrohrblende fortgerichtet ist, sodass er diese nicht mehr oder lediglich geringfügig anströmt beziehungsweise überströmt. Dies ist beispielsweise vorgesehen, indem der Abgasstrom in Richtung der Längsmittelachse geführt wird. Das Strömungsleitelement ist dabei ausreichend nah an der Abgasauslassöffnung angeordnet, sodass der Abgasstrom auch nach dem Anlenken beziehungsweise nach dem Überströmen des Strömungsleitelements bis zum Austreten aus der Endrohrblende nicht wieder den gesamten Durchströmungsquerschnitt des Endrohrs ausfüllt.
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Um optische Nachteile zu vermeiden, ist das Strömungsleitelement beabstandet von der Abgasauslassöffnung angeordnet, grenzt also insbesondere nicht unmittelbar an die Endrohrblende an. Selbstverständlich kann jedoch auch eine Ausführungsform vorgesehen sein, bei welcher sich das Strömungsleitelement bis hin zu der Abgasauslassöffnung erstreckt, sodass in dem Bereich der Abgasauslassöffnung ein Durchströmungsquerschnitt vorliegt, welcher kleiner ist als stromaufwärts des Strömungsleitelements.
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Mit der beschriebenen Ausgestaltung der Abgasanlage wird ein thermisches Aufheizen der Endrohrblende durch den Abgasstrom verhindert, zumindest jedoch verringert. Mithilfe des Strömungsleitelements können jedoch nicht nur thermische Verfärbungen der Endrohrblende verhindert werden, sondern zusätzlich auch Ablagerungen, welche durch das Ablagern von unter Umständen in dem Abgasstrom enthaltenen Schmutzpartikeln auf der Endrohrblende entstehen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Strömungsleitelement als in Umfangsrichtung umlaufender Ring ausgebildet ist. Die Umfangsrichtung ist hier wiederum auf die Längsmittelachse des Endrohrs beziehungsweise die Hauptströmungsrichtung des Abgasstroms bezogen. Um das Überströmen der Endrohrblende durch den Abgasstrom zu verhindern beziehungsweise zu verringern, soll der gesamte Abgasstrom in Richtung der Längsmittelachse des Endrohrs abgelenkt werden. Entsprechend muss das Strömungsleitelement über den kompletten Umfang des Endrohrs hinweg vorliegen. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt als durchgehender Ring ausgebildet.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Strömungsleitelement als Einprägung des Endrohrs vorliegt. Bei dieser Ausführungsform wird das Strömungsleitelement beispielsweise nach Art einer Sicke in das Endrohr eingebracht, insbesondere also durch das Aufbringen einer Prägung auf eine Außenseite des Endrohrs, sodass über die axiale Erstreckung der Einprägung auf der Innenseite des Endrohrs das Strömungsleitelement zur Verengung des Durchströmungsquerschnitts ausgebildet ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Strömungsleitelement als Einsetzteil vorliegt. Das Einsetzteil wird nicht integral mit dem Endrohr ausgebildet, wie dies beispielsweise bei dem Herstellen der Einprägung der Fall ist. Vielmehr soll das Einsetzteil getrennt von dem Endrohr ausgebildet und im Rahmen einer Montage an diesem befestigt werden. Das Befestigen des Einsetzteils ist beispielsweise formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig, insbesondere durch Einschweißen oder dergleichen, vorgesehen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Endrohrblende im Bereich der Abgasauslassöffnung in radialer Richtung gesehen wenigstens bereichsweise in den Durchströmungsquerschnitt des Endrohrs hineinragt. Wie bereits vorstehend ausgeführt, ragt die Endrohrblende in axialer Richtung über das Endrohr hinaus, übergreift also die Abgasauslassöffnung in axialer Richtung. Gleichzeitig weist es einen Radialvorsprung auf, welcher in radialer Richtung nach innen ragt. Dieser Radialvorsprung schließt beispielsweise – in radialer Richtung gesehen – bündig mit einer den Durchströmungsquerschnitt des Endrohrs begrenzenden Innenwand des Endrohrs ab.
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Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Radialvorsprung über diese Innenwand in radialer Richtung nach innen übersteht, sodass er (wiederum in radialer Richtung gesehen) im Bereich des Durchströmungsquerschnitts des Endrohrs vorliegt. Ohne das Strömungsleitelement wird die Endrohrblende bei einer derartigen Ausführungsform unmittelbar von dem Abgasstrom angeströmt beziehungsweise überströmt. Entsprechend stellen sich besonders starke, thermisch bedingte Verfärbungen ein. Diese können jedoch, wie bereits vorstehend erläutert, mithilfe des Strömungsleitelements weitestgehend vermieden werden. Dies ist insbesondere auch dann der Fall, wenn der Radialvorsprung an der Endrohrblende vorliegt.
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Schließlich kann es vorgesehen sein, dass das Strömungsleitelement über den gesamten Umfang des Endrohrs äquidistant zu einer gedachten, die Abgasauslassöffnung aufnehmenden Ebene ist. Im Querschnitt durch das Endrohr kann es vorgesehen sein, dass die die Abgasauslassöffnung aufnehmende Ebene nicht senkrecht auf der Längsmittelachse steht, sondern bezüglich dieser geneigt ist. Um jedoch die Wirkung des Strömungsleitelements über den gesamten Umfang des Endrohrs im Wesentlichen konstant zu halten, soll es derart ausgebildet sein, dass es äquidistant zu dieser Ebene vorliegt, also an jeder Umfangsposition in axialer Richtung gleich weit von ihr entfernt ausgebildet ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
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1 eine Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem Endrohr und einer Endrohrblende, in einer ersten Ausführungsform, und
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2 die aus der 1 bekannte Abgasanlage, wobei das Endrohr in einer zweiten Ausführungsform vorliegt.
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Die 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Bereich einer Abgasanlage 1 eines Kraftfahrzeugs. Dargestellt sind insbesondere ein Endrohr 2 sowie eine Endrohrblende 3 im Bereich einer Abgasauslassöffnung 4 des Endrohrs 2. Das Endrohr 2 dient zum Führen von Abgas in Richtung einer Umgebung 5 des Kraftfahrzeugs, insbesondere ausgehend von einem Endschalldämpfer der Abgasanlage 1. Die Endrohrblende 3 umgreift das Endrohr 2 in Umfangsrichtung, bezogen auf eine Längsmittelachse 6 des Endrohrs 2, bevorzugt vollständig. Zusätzlich ragt es in axialer Richtung über das Endrohr 2 hinaus, also weiter in die Umgebung 5 hinein. Das bedeutet, dass eine die Abgasauslassöffnung 4 aufnehmende Ebene 7 des Endrohrs 2 gegenüber einer entsprechenden Ebene 8 der Endrohrblende 3, welche eine die Umgebung 5 führende Öffnung der Endrohrblende 3 aufnimmt, zurückversetzt ist. Die Ebenen 7 und 8 sind beispielsweise parallel zueinander angeordnet.
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Es wird deutlich, dass die Endrohrblende 3 einen Radialvorsprung 9 aufweist, der in radialer Richtung nach innen, also auf die Längsmittelachse 6 zu, ragt. Das Endrohr 2 weist in axialer Richtung beziehungsweise in Hauptströmungsrichtung eines durch Pfeile 10 angedeuteten Abgasstroms einen Durchströmungsquerschnitt auf, welcher durch den Pfeil 11 gekennzeichnet ist. Es wird deutlich, dass der Radialvorsprung 9 sich im Bereich der Abgasauslassöffnung 4 in diesen Durchströmungsquerschnitt hinein erstreckt. Er überragt in radialer Richtung nach innen also eine Innenwand 12 des Endrohrs 2. Bei bekannten Ausführungsformen der Abgasanlage 1 bedeutet dies, dass der Abgasstrom unmittelbar auf den Radialvorsprung 9 auftrifft und ihn überströmt. Weil der Abgasstrom üblicherweise eine hohe Temperatur aufweist, kann es zu thermischen Verfärbungen der Endrohrblende 3 und insbesondere des Radialvorsprungs 9 kommen.
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Aus diesem Grund ist in dem Endrohr 2 ein Strömungsleitelement 13 angeordnet, welches den Durchströmungsquerschnitt abschnittsweise verengt. Das bedeutet, dass bei dem Überströmen des Strömungsleitelements 13 das Abgas wie durch die Pfeile 14 angedeutet in Richtung der Längsmittelachse 6 abgelenkt wird. Das Strömungsleitelement 13 ist nun derart angeordnet, dass der Abgasstrom stromabwärts des Strömungsleitelements 13, also in axialer Richtung zwischen dem Strömungsleitelement 13 und der Abgasauslassöffnung 4 beziehungsweise der Ebene 7 sich nicht auf den gesamten Durchströmungsquerschnitt ausbreitet. Entsprechend wird bei einer derartigen Ausführungsform die Endrohrblende 3 und insbesondere der Radialvorsprung 9 nicht mehr unmittelbar von dem Abgasstrom angeströmt.
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Das Strömungsleitelement 13 ist zu diesem Zweck im Bereich der Abgasauslassöffnung 4 angeordnet. Der Abstand I zwischen dem kleinsten Durchströmungsquerschnitt (angedeutet durch den Pfeil 15) und der Abgasauslassöffnung 4 beziehungsweise der Ebene 7 beträgt – bezogen auf den Innendurchmesser D des Endrohrs 2 (welcher durch den Pfeil 11 angedeutet ist) – beispielsweise höchstens 2, höchstens 1,5, höchstens 1, höchstens 0,75, höchstens 0,5, höchstens 0,25, höchstens 0,1 oder weniger als 0,1. Auch ein Abstand I von Null kann vorgesehen sein. Der gewünschte Abstand I wird dabei insbesondere aufgrund der Strömungsgeschwindigkeit des Abgasstroms in dem Endrohr 2 festgelegt. In der hier dargestellten Ausführungsform liegt das Strömungsleitelement 13 als Einsetzteil 16 vor, welches separat von dem Endrohr 2 ausgebildet und im Rahmen einer Montage in dieses eingesetzt und dort befestigt wird, beispielsweise durch Schweißen.
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Die 2 zeigt dagegen eine zweite Ausführungsform des Endrohrs 2. Diese unterscheidet sich lediglich in wenigen Punkten von der ersten Ausführungsform, sodass insoweit auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen wird. Die Unterschiede liegen darin, dass das Strömungsleitelement 13 nun nicht als Einsetzteil 16, sondern vielmehr als Einprägung 17 vorliegt, welche beispielsweise in Form einer Sicke in das Endrohr 2 eingebracht ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abgasanlage
- 2
- Endrohr
- 3
- Endrohrblende
- 4
- Abgasauslassöffnung
- 5
- Umgebung
- 6
- Längsmittelachse
- 7
- Ebene
- 8
- Ebene
- 9
- Radialvorsprung
- 10
- Pfeil
- 11
- Pfeil
- 12
- Innenwand
- 13
- Strömungsleitelement
- 14
- Pfeil
- 15
- Pfeil
- 16
- Einsetzteil
- 17
- Einprägung
